雷 鳴

（陜西省延安市延長縣七里村采油廠，延安 717111）

無線通信技術是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式，微波通信和衛(wèi)星通信是最為常見的兩種類型。經(jīng)過長期研究及不斷實踐，無線通信技術越來越成熟，其應用范圍也在不斷擴大，加大對其應用的研究，是當前油田自動化建設中的一項重要工作。

1 油田自動化概述

油田自動化具有綜合性特特點，是以控制理論為指導思想，借助先進的計算機技術、信息技術等，以各種儀表儀器為硬件支撐，所開展的檢測、控制、管理、調(diào)度等一系列工作[1]。自動化控制對象主要包括油田油井、轉(zhuǎn)油站、計量間、聯(lián)合站、管匯閥組、原油外輸系統(tǒng)等，主要目的是提高原油產(chǎn)量和質(zhì)量，減少油田開采損耗，并避免安全事故的發(fā)生。隨著各項先進技術的不斷更新及日漸成熟，油田自動化水平也在不斷提高，在油田生產(chǎn)和管理方面發(fā)揮著越來越重要的作用。而無線技術作為其中一種重要的通信手段，必須將其加以有效應用。

2 無線網(wǎng)橋的應用

無線網(wǎng)橋可以在兩個及兩個以上無線網(wǎng)絡之間架起通信橋梁，在沒有物理線路的前提下實現(xiàn)良好通信，是應用無線通信技術時的關鍵設計部分。

2.1 無線網(wǎng)橋運行機制

無線網(wǎng)橋的通信頻段主要有2.4G和5.8G兩種，我國油田自動化中在應用無線通信技術時，一般選用第二種頻段，在部署應用時可以免無線執(zhí)照申請，并且無線網(wǎng)橋在兼具線網(wǎng)橋基本特性的同時，使用起來也更加方便[2]。在架設無線網(wǎng)橋時，主要有點對點方式、中繼方式、點對多點傳輸方式三種，不同部署方式的適用范圍存在一定差異，具體應用時需要做出科學選擇，主要考慮油田自動化通信需求和通信距離兩種因素。通常來講，都是根據(jù)終端距離的遠近對無線網(wǎng)橋進行部署的，點對點方式和點對多點方式，分別在終端距離較遠和較近情況下有著良好的應用效果；如果上述兩種情況同時存在，則應采用中繼方式架設無線網(wǎng)橋，進而才能確保通信質(zhì)量。

2.2 無線網(wǎng)橋應用優(yōu)點

無線網(wǎng)橋在油田自動化通信中優(yōu)點顯著。與有線網(wǎng)絡相比，無線網(wǎng)橋具有較強的移動性。無線通信的實現(xiàn)，主要依靠室外接收裝置、室外發(fā)射裝置、室內(nèi)單元等，可以在不使用物理電纜的前提下完成部署，而所用到的終端設備都是可移動的，可以根據(jù)實際通信需求調(diào)整位置。計量站是油田的重要組成，一般都會同時存在多個，中央控制器可以借助移動網(wǎng)絡，采集其各項運行參數(shù)及視頻錄像資料，為控制管理和工作調(diào)度提供可靠依據(jù)。由此可見，在應用無線網(wǎng)橋時最佳架設方式為點對多點方式，但是通過在油田內(nèi)部增設計量站，能夠在所有計量站僅使用一個終端的前提下，實現(xiàn)無線通信，可以優(yōu)化無線網(wǎng)橋結(jié)構(gòu)，加快了無線網(wǎng)橋的部署。

3 無線傳感網(wǎng)絡的應用

在油田自動化中應用無線通信技術時，需要設置大量微型傳感器，尤其是儀表控線密集或者作業(yè)環(huán)境較為復雜地區(qū)，進而以網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)形式實現(xiàn)對油田的全面監(jiān)控，并完成監(jiān)控信息傳輸。

3.1 無線傳感網(wǎng)絡運行機制

無線傳感網(wǎng)絡簡稱WSN，主要功能為數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理，主要由傳感器、匯集和管理三個節(jié)點組成。在布置無線傳感網(wǎng)絡時，應根據(jù)油田監(jiān)控范圍確定所用傳感器數(shù)量，傳感器在其自組織能力下可以自動完成配置和管理，進而構(gòu)成多跳無線網(wǎng)絡，通過不同傳感器節(jié)點完成數(shù)據(jù)的傳輸，在這個過程中，數(shù)據(jù)會經(jīng)過節(jié)點的一系列處理。然后各個傳感器節(jié)點采集所得數(shù)據(jù)均會傳輸至匯聚節(jié)點，再傳遞至管理節(jié)點處，一般需借助無線網(wǎng)絡。最后，無線傳感網(wǎng)絡的管理和配置、油田監(jiān)控數(shù)據(jù)的采集及監(jiān)控任務的發(fā)布，都是在管理節(jié)點由用戶完成的。

3.2 無線傳感網(wǎng)絡特點

油田無線通信技術中的無線傳感網(wǎng)絡，主要有兩方面應用優(yōu)勢。第一，部署便捷且可移動。因為無線通信技術中不需要用到物理電纜，可直接采用無線網(wǎng)橋組建無線傳感網(wǎng)絡，有著較強的移動性，無論是無線傳感的安裝，還是信道和地址的設計，都是比較方便的，組網(wǎng)速度較快。第二，具有良好的可拓展性。完成無線傳感網(wǎng)絡部署后，如果油田監(jiān)控機通信范圍有所擴大，在對其拓展時，只需要增加無線傳感器即可，升級改造十分方便。另外，無線傳感網(wǎng)絡也存在一定缺陷，其實時性和供電性都是比較差的，數(shù)據(jù)的采集是通過地址順序和輪詢方式完成的，所得數(shù)據(jù)不具備較好的實效性，而電池是無線傳感器的主要供電方式，需要經(jīng)常更換電池。

4 結(jié)束語

就當前油田自動化發(fā)展形勢來看，無線通信技術發(fā)揮著越來越重要的角色，并且隨著相關研究的不斷深入，該項技術必將變得越來越成熟，有著光明的應用前景。通過對無線網(wǎng)橋和無線傳感網(wǎng)絡展開研究，可以不斷優(yōu)化、改進無線通信技術，有利于充分發(fā)揮其在油田自動化中的應用價值。